面向电力变压器直流偏磁下的运行特性研究与安全稳定运行策略

面向电力变压器直流偏磁下的运行特性研究与安全稳定运行策略


摘要:




近期，由中船重工集团公司第722研究所及陆军工程大学的研究人员柳林等，发表于2019年第7期《电气技术》杂志的文章中，针对电力变压器在直流偏磁情况下的运作特性进行了深入探究。其研究首先从变压器最基本的振动原理出发，探讨了直流偏磁作用下激发出的振动机制，进而分析并识别了高周波偏磁环境中的变压器运作特性和基本特征。

在分析具体的直流偏磁现象时，研究人员综合了某新投运变电站的监测数据，包括对两台220kV变压器的噪声监测结果和现有文献的文献回顾，以确定激发变压器直流偏磁机制及其频率特性。数值上的验证与理论分析相结合，入口器地展示了偏磁对变压器振动及噪声特性产生的显著影响。

通过结合实际运行的变电站变压器的参数和中性点运行状况的对比研究，论文提供了额外的见解：直流偏磁现象在电源为东西走向、长距离且大容量的主干线路中常见，如遇到地磁感应电流（geomagnetically induced current, GIC）或不平衡双极运行等情况，就会导致变压器绕组中流通直流电流，进而在超出正常范围的运行状态下产生负载。

本文进一步探讨并引入了在国际范围内对变压器振动噪声监测的前沿研究。从50年代至今，多个地理区域，如美国、芬兰、加拿大、日本等国家，基于变压器直流偏磁引起噪音增加对电力系统影响的研究工作，给予当前研究以有效的引证和参考。此外，国内研究单位，特别是针对诸如江苏武南和岭澳核电站等地点，也围绕变压器偏磁饱和进行了大量的调查和疏解方案。

在研究的核心问题上，该论文将部分精力放于变压器噪音异常问题的深入剖析。在理论基础上，转变思路并提出了一套中性点注入反向直流电流系统的规范与方法，以作为抑制直流偏磁现象、提高系统稳定性的一种有效手段。

从变压器基本振动现象到直流偏磁激发的复杂变化，再到确切的案例研究，论文提供了一个从振动机理到实际应用的全面框架，强调了直流偏磁对变压器振动与噪声特性的深刻影响，并提供了相关建议，对于后续研究及电网安全运营策略具有重要的指导性和参考价值。